非真空感应炉合金加入装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于感应炉冶炼技术领域，具体涉及一种提高非真空感应炉合金收得率的 合金加入装置及方法。
【背景技术】
[0002] 感应电炉炼钢是利用高频电流通过线圈产生交流磁场，交流磁场在炉料中形成感 应电流，依靠炉料本身的电阻，将电能转换成热能，从而起到加热炉料的作用，使炉料烙化 成钢液。
[0003] 为了保证钢的质量，通常在真空感应炉内进行冶炼，将废钢装入感应炉内，合金元 素按配好的量放入合金料仓内，同时将德铸的模具一起放入真空炉内，抽真空至几十帕的 水平后开始加热烙炼，烙炼结束后在真空炉内进行德铸，可W很好地避免钢液的氧化。但 是，真空炉烙炼过程中需要很高的真空度，对炉体的密封性要求很高，烙炼过程中进行成分 分析、成分调整、造渣等操作都非常困难，因此，对原料的要求很高。真空炉本身的不连续操 作，使其生产效率大幅降低。同时用于真空烙炼和德铸的真空设备也使生产成本大幅度地 提局。
[0004] 在用非真空感应炉烙炼优质钢时，由于非真空状态下空气的影响，特别是在高温 时同时加入合金，使钢液面裸露，对钢中加入的一些易氧化的元素，如铅、娃等，很容易被氧 化，一方面在钢液中形成氧化物夹杂，污染了钢液，导致产品质量下降。另一方面降低了合 金的收得率，使钢的成分精确控制比较困难，增加了成本。
[0005] CN201210269052.X公开了一种名称为"用感应烙炼炉作精密烙炼的炉口惰性气 体保护装置"其特征是：本发明公开了一种用感应烙炼炉作精密烙炼的炉口惰性气体保护 装置，它包括由凹槽型输气管构成的送气环圈，所述送气环圈分别设置在烙炼炉的炉膛口 上面、出钢口的上部两侧、出钢口前端两侧、出钢口的前端下面，送气环圈凹槽型输气管内 侧壁均匀设有若干个沿管内凹槽中间近切向分布的气孔；送气环圈的输气管内充满惰性气 体，在出钢口边设置的送气槽型管的凹槽的1/4或3/4处均布一定数量的气孔，其方向是垂 直于对外的出口。该保护装置结构简单，在炉口、出钢口设置了惰性气体保护环圈输送惰性 气体后，使烙炼、烙融金属与空气隔断，可用较低档的烙炼设备作较高档金属的烙炼、降低 了生产成本。但该装置气体保护装置结构复杂、维护困难、容易损坏，同时，设备投资较大、 设备维护困难。
[0006] CN200910075673. 2公开了一种名称为"一种中频感应炉的钢水保护方法"其特征 是；在中频感应炉烙炼钢水时，使用一根直钢管，从钢管的气孔喷出氮气来隔绝空气与钢水 的接触，来减弱钢水的氧化和吸气。该装置结构过于简单，在冶炼过程中不能完全保证钢液 隔绝空气与钢水的接触。
[0007] 针对上述非真空感应炉涉及的气体保护装置及保护方法的不足之处，急需研制一 种能够在高温时实现气体保护、防止钢液喷瓣、防止合金氧化、提高合金收得率的非真空感 应炉合金加入装置和方法。
【发明内容】
[0008] 针对上述非真空感应炉气体保护装置及保护方法的不足之处，本发明提供一种能 够在高温时实现气体保护、防止钢液喷瓣、防止合金氧化、提高合金收得率的非真空感应炉 合金加入装置及方法。
[0009] 为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0010] 一种非真空感应炉合金加入装置，由吹气小车，防瓣罩，输送管，上吹气管，下吹气 管，出气孔，输气管和保护气气源组成，防瓣罩和输送管固定连接，防瓣罩位于输送管下 方，防瓣罩和输送管固定连接在吹气小车上，上吹气管和下吹气管为圆环形，一端接输气 管，另一端封密，上吹气管固定连接在输送管的正上方，下吹气管固定连接在防瓣罩的正下 方，保护气气源连接输气管，输气管分别与上吹气管、下吹气管连接。
[0011] 所述合金加入装置可W进行移动，其操作灵活、不受场地限制，不影响其它设备的 正常操作。
[0012] 所述合金加入装置的防瓣罩下方对至炉口上方时，在炉口与下吹气管间留有 30-50mm间距，W便于观察，同时在合金加入时可有效防止钢液的喷瓣。
[0013] 所述输送管的轴线与水平面呈30°~50°夹角，既保证合金顺利落入烙炼炉内， 又不会对钢液产生过大冲击。
[0014] 所述下吹气管的出气孔与竖直方向向外呈5°~15°夹角，上吹气管的出气孔沿 水平方向向内吹气，达到双气封的效果。
[0015] 所述上吹气管和下吹气管的内径为12~20mm，气孔内径为3~5mm。
[0016] 所述上吹气管和下吹气管的出气孔间距为100~150mm。
[0017] 一种非真空感应炉合金加入方法，其特征在于包括如下步骤：
[0018] a、非真空感应炉内钢液温度升至1600~165(TC时，通过调整功率使炉内钢液温 度达到恒温，将合金加入装置推至炉前，将防瓣罩下方对至炉口上方，在炉口与下吹气管间 留有30-50mm间距；
[0019] K打开保护气气源，气体经输气管分别进入上吹气管、下吹气管，由上吹气管和下 吹气管同时吹入氮气，吹气压力为0. 2~0. 4MPa;
[0020] C、由输送管上方加入各种合金，经输送管、防瓣罩进入非真空感应炉内；
[0021] t待合金烙化均匀后，关闭保护气气源，移走合金加入装置。
[0022] 本发明与现有技术相比，其优点具体如下：
[002引 1.本发明在钢液温度升高到1600°CW上，达到基本满足出钢所需的温度，采用本 发明的合金加入装置，由输送管上的上吹气管和下吹气管同时对钢液进行双层气体密封保 护，所吹的氮气密度大于空气密度，有利于保护钢液，且氮气对钢液无任何不利危害，使空 气与钢液隔绝，减少合金的氧化，对钢液中的易氧化合金娃和铅，其中娃收得率可提高到 95%W上，铅收得率可提高到70%W上，很好地控制了钢液的氧化，提高了合金的收得率， 大幅度地提高了钢材的质量。在炉口与下吹气管间留有30-50mm间距，便于对钢液进行观 察。出气孔间距为100~150mm，吹气压力为0. 2~0. 4MPa，可W有效地对钢液进行全覆盖。 [0024] 2.本发明采用的合金加入装置的输送管与上、下吹气管设计为一体结构，其结构 简单、易于操作，投资小，无需对原有设备进行改造。
[00巧]3.本发明采用的可移动式合金加入装置，在使用时移至炉前，不使用时放置它处， 其操作灵活、不受场地限制，不影响冶炼设备的正常操作。
[0026] 4.本发明合金加入装置采用防喷瓣罩，同时输送管与水平方向呈现锐角，在很大 程度上减缓了合金料对钢料的冲击